제 2 차 세계대전 이후 화학 농약은 농업 생산과 인류 건강 보호에 큰 역할을 했다. 현재 세계 농약의 연간 생산량은 이미 500 만 톤을 넘어섰으며, 매년 5% 의 속도로 증가하고 있다. 그럼에도 불구하고, 화학 농약은 여전히 객관적인 요구를 만족시킬 수 없다.
농약의 빠른 발전은 농업 증산을 보장하는 데 있어서의 역할과 불가분의 관계가 있다. 농작물과 가축이 사는 환경에서 곰팡이는 약 50,000 종으로 1500 종의 질병을 일으킬 수 있다. 전 세계적으로 약 3 만 종의 잡초가 있는데, 그 중 1800 종 이상은 경제적 손실을 초래할 수 있다. 또한 654.38+ 10 만 종의 곤충이 각종 해를 끼칠 수 있다. 살충제를 사용하지 않으면 세계 식량 생산량의 50% 가 질병, 곤충, 잡초에 삼켜질 것으로 추산된다. 농약을 사용하면 15% 의 손실을 만회할 수 있다. 전 세계적으로 매년 질병, 곤충, 잡초로 인한 손실은 800 억 달러로 추산된다. 우리나라 관련 부처에 따르면 병충초피해 예방으로 우리나라는 매년 식량 150-2000 억 킬로그램, 피면 5 ~ 6 억 톤, 과과과담배차 등 경제작물을 절약할 수 있어 농약을 사용했기 때문에 경제효과가 더욱 두드러진다. 이러한 이유로, 현재 인류는 실제로 농약을 사용해야 하는데, 특히 약물 사용 수준이 낮은 일부 아비라 국가에서는 더욱 그러하다. 식량 문제를 해결하기 위해 농약의 사용량이 크게 증가할 것이다. 일부 선진국에서는 살충제 사용량도 증가하고 있다.
게다가 농약은 의료 분야에서도 큰 역할을 한다. 예를 들어 1955 년부터 1965 년까지 10 년 동안 합성농약으로150,000 명을 구해냈는데, 항생제를 훨씬 능가하는 사람들이다.
현재 외국에서 상업등록과 특허를 획득한 농약은 65,438+0,200 여 종으로 이미 시장에 내놓은 약 500 종, 농약 품종은 6 만 종에 이른다.
인구가 증가함에 따라 식량 생산량도 그에 따라 증가할 것이다. 식량 생산량을 높이는 주요 방법은 의심할 여지 없이 단위 면적의 생산량을 높이는 것이다. 생산량을 제고하는 중요한 기술 조치는 농약을 사용하는 것이다.
농약의 큰 이득은 의심할 여지가 없지만 농약의 대량 사용과 함께 약간의 나쁜 결과를 초래했다. 1960 년대에 사람들은 DDT 와 같은 유기염소 농약이 해충을 죽일 뿐만 아니라 해충의 천적과 익조, 수분곤충 등을 죽여 생물계의 상호 제약과 상호 의존의 상대적 균형을 파괴하고 새로운 해충의 창궐을 초래한다는 것을 깨달았다. 또한 같은 종류의 농약을 장기간 사용하면 해충에 내성이 생기고, 예방약의 사용량과 예방 횟수를 늘려 예방 경비를 크게 늘렸다. 해외 예비 조사에 따르면 내성이 생긴 해충은 약 300 종에 달하는데, 그중 농업해충은 100 여 종을 차지한다.
위의 나쁜 결과 외에도 더 중요한 문제는 농약 오염이다. 인간의 건강과 생물에 대한 직접적 또는 간접적 해악.
이 섹션에서는 농약의 분류, 농약으로 인한 환경 문제, 토양 환경에서 농약의 이동, 분해 및 잔류를 소개합니다.
I. 살충제 분류
넓은 의미의 농약은 농업에 사용되는 화학 물질을 가리킨다. 살충제, 살균제, 제초제 및 농업에 사용되는 기타 화학 물질을 포함한다. 협의적으로는 식물과 농림제품을 해치는 곤충, 병균, 잡초, 진드기, 쥐해를 예방하는 화학물질, 식물의 성장을 조절하는 화학물질, 이러한 화학물질의 효능을 높이는 보조제와 효능제를 가리킨다.
현재 농업에서 일반적으로 사용되는 농약은 약 250 종으로 농약 100 종, 제초제 50 종, 살균제 50 종, 살충제 20 종, 기타 화합물 30 종이다.
질병, 곤충, 잡초를 통제하는 데 사용되는 대부분의 화학약품은 공장에서 제조한 것으로, 그 중 일부는 자연적으로 식물에 존재하거나 미생물에 의해 배양된 것이다. 전자는 DDT, 육육육, 낙과, 적백충과 같이 일반적으로 화학농약으로 불린다. 후자는 피레스 로이드, 로테 논, 일반적으로 식물 농약이라고 불린다. 또한 chunramycin, jinggangmycin 등과 같은. , 일반적으로 생물 농약이라고합니다.
병, 벌레, 풀 등의 해충은 형태, 행동, 생리대사 등에서 매우 다르다. 그래서 농약의 예방 치료 대상도 다르다. 예방 대상에 따라 농약은 살충제, 살비제, 살균제, 살충제, 제초제, 쥐제거제, 소라제, 식물성장조절제 등으로 나눌 수 있다.
살충제는 공기, 물, 토양, 농작물 등 다양한 방법으로 환경을 오염시킨다. 환경에 들어가는 농약은 먹이사슬을 통해 환경 요소 간에 이동, 전환, 농축을 하여 결국 생물과 인체에 해를 끼친다.
1. 농약이 대기를 오염시키는 공기 중 농약의 오염은 주로 각종 용도로 농약을 뿌릴 때 발생하는 떠다니는 화학물질과 잔류 농약이 작물 표면, 토양 표면, 수역에서 증발하고 휘발하고 확산되는 것에서 비롯된다. 또 농약 공장에서 배출되는 배기가스도 농약이 공기를 오염시키는 원인 중 하나이다.
대기 중의 농약 표류물은 바람의 작용으로 산해를 가로질러 세계 곳곳으로 갈 수 있다. 보도에 따르면 지구의 남부, 북극권, 히말라야산 최고봉에서 유기염소 농약이 발견됐다.
공기 중 농약 오염은 다음과 같은 특징을 가지고 있다.
(1) 농약의 대기 오염은 농약의 사용에 달려 있다. 예를 들어, DDT 농약이 널리 사용될 때, DDT 는 주요 대기 오염이다.
② 공기 중 농약 오염 정도는 지역에 따라 다릅니다.
③ 공기 중 농약 잔류물은 투여 시간에 따라 규칙적으로 증가하고 감소한다.
2. 농약이 수역에 오염된 수역의 농약은 주로 농지에 농약을 시용하고, 물의 흐름에 의한 토양 중 농약의 침식 및 농약 공장의 폐수가 수역으로 배출되는 것에서 비롯된다.
미국 영국 일본 등은 유기염소 농약 10 년 후 모든 주요 강이 오염된 것으로 밝혀졌다. 중국에도 비슷한 상황이 있다.
각종 수역의 이화 성질이 다르기 때문에 농약 오염의 정도도 다르다. 일본 자연계의 각기 다른 수역 유기염소 농약 검사 결과에 따르면 오염 순서는 다음과 같다.
비 > 강 > 해수 > 수돗물 > 지하수.
3. 농약이 토양에 오염된 토양의 농약은 주로 ① 직접 시용에서 비롯된다. (2) 침지, 종자 비침 및 기타 적용 방법을 통해 토양에 들어간다. ③ 대기에 떠 있는 농약이 땅에 떨어져 비와 먼지에 따라 토양으로 들어간다.
농약이 토양에 오염되는 정도는 농약의 종류와 성질에 달려 있다.
토양 중 농약 잔류물은 토양 유형, 유기질 함량, pH 값, 금속이온의 종류와 수량, 수분 함량, 통기성, 식물 유형과 덮개, 미생물의 종류와 양과 관련이 있다.
농약이 토양에서 사라지는 메커니즘은 일반적으로 농약의 기화 (물질이 액체에서 기체로 바뀌는 과정, 증발과 증산을 포함), 지하침투, 산화수해, 토양미생물의 작용과 관련이 있다.
농약이 토양에 남아 있는 기간과 유기염소 농약이 다른 토양에 남아 있는 잔여량은 표 7.7 과 표 7.8 에 나와 있다.
참고: * 95% 소화는 시간이 걸리고, * * 75%- 100% 소화는 시간이 걸리고, * * 소화는 95% 이상 시간이 걸리고, A 는 반감기입니다.
4. 농약이 인체 건강에 미치는 피해에 따르면 전 세계적으로 매년 65,438+00,000 명이 농약 중독으로 사망하고 400,000 명의 환자가 사망할 것으로 추산된다. 개발도상국은 농약 오염이 심해 매년 37 만 건의 농약 중독 사건이 발생한다.
농약이 인체에 들어가는 주요 방법은 음식을 통해 섭취하는 것이다. 농약으로 오염된 식품을 장기간 섭취하면 일부 농약이 인체에 축적되어 인체 건강에 해를 끼칠 수 있다.
현재 농약이 인체 건강에 미치는 피해는 1 이 신경에 미치는 영향이라고 생각한다. ② 발암 효과; ③ 간에 미치는 영향; ④ 돌연변이 유도; ⑤ 만성 중독.
또한 농약은 수생 생물, 새, 동식물에 오염과 해를 끼칠 수 있다.
셋. 토양 환경에서 살충제의 이동, 분해 및 잔류 물
농약이 토양에 들어간 후 토양의 고체, 가스, 액체 물질과 일련의 화학, 이화, 생화학 반응이 발생한다. 위의 반응을 통해 토양의 농약은 다음과 같은 세 가지 작용을 한다. 하나는 토양의 흡착작용으로 농약이 토양에 남아 있게 하는 것이다. 둘째, 농약은 공기와 토양의 물 속에서 이주하여 식물에 흡수된다. 셋째, 농약은 토양에서 화학, 광화학, 생화학 분해를 거쳐 잔류물이 점차 줄어든다. 이 세 가지 측면에 대해 간단히 소개하겠습니다.
1. 토양에 살충제의 흡착
농약이 토양에 들어간 후 물리적 흡착과 화학 흡착을 통해 토양 알갱이 표면에 흡착한 후 농약의 유동성과 독성이 변한다. 어떤 의미에서 토양의 흡착은 토양의 유독물질 정화와 해독이다. 하지만 이 효과는 불안정하고 제한적입니다.
토양에 농약을 흡착하는 강도는 토양 특성과 농약의 성질에 달려 있다. 한편, 유기물 함량, 거북재 유형, 점토 광물비 표면적, pH 값 등 다양한 토양의 성질은 크게 다르다. , 그리고 살충제의 흡착 능력은 매우 다릅니다; 한편 농약의 성질은 차이가 커서 흡착도 다르다. R3N—-,-—CONH2, -OH, -NH2, -OCOR 등 관능단이 있는 농약은 흡착 강도를 높일 수 있는 것으로 입증되었습니다. 특히 -NH2 가 있는 화합물은 흡착 능력이 더 강합니다.
2. 토양 중 농약의 가스 이동 및 수분 이동
농약의 기체 이동은 주로 농약의 휘발을 가리키며, 휘발의 크기는 주로 농약의 용해와 증기압, 토양의 온습도와 토양의 질감, 구조에 달려 있다.
농약은 토양용액에서 확산 속도가 매우 느리며 수증기의 확산 속도는 그것보다 만 배 높다.
농약의 수분 이동에는 주로 두 가지 방법이 있다. 직접 물에 용해되고 토양 고체 입자 표면에 흡착되어 수분 운동에 따라 기계적으로 이동한다. 농약의 토양 내 기체 이동 능력과 수분 이동 능력은 휘발지수와 침출지수를 통해 비교할 수 있다 (표 7.9). 이 두 지표는 상대값이며 가장 이동하기 어려운 DDT 휘발 지수와 침출 지수는 1.0 으로 설정됩니다. 다른 농약에 비해 지수가 높을수록 이동 능력이 강하다.
토양 중 살충제의 분해 및 잔류 물
유기 농약은 화학과 생화학의 작용으로 점차 분해되어 결국 무기물로 변한다. 이 과정을 화학 농약의 분해 과정이라고 한다. 분해 속도가 빨라서 토양에 남아 있는 시간이 짧아서 저잔류 농약이라고 한다. 분해 속도가 느리고 토양에 남아 있는 시간이 길며, 고잔류 농약이라고 한다.
농약의 토양 내 분해는 주로 광화학 분해, 화학 분해, 생분해를 포함한다.
광화학 분해는 태양 복사와 자외선 에너지가 토양 표면에서 발생하는 농약 분해를 말한다.
화학적 분해는 촉매 반응과 비 촉매 반응으로 나눌 수 있다. 비 촉매 반응에는 가수 분해, 산화, 이성체 화 및 이온화가 포함됩니다.
생분해에는 탈 염소, 탈 알킬, 가수 분해, 개방 루프, 산화 및 환원을 포함한 다양한 형태가 있습니다.